Однако, интеграция сложных логических цепочек в единую схему, которая размещается в молекуле синтетической ДНК и которая способна к выполнению сложных математических вычислений, является невероятно трудным делом. И данные исследования представляют собой значительный шаг к будущему, где биологические ДНК-компьютеры смогут потеснить своих кремниевых собратьев.
"Область вычислений при помощи ДНК находится еще во "младенческом возрасте", но за ней скрываются огромные возможности по решению задач, которые чрезвычайно трудно и даже невозможно решить при помощи традиционных кремниевых компьютеров" - рассказывает Чунлэй Го (Chunlei Guo), ведущий исследователь из университета Рочестера.
Биологический компьютер, о котором сейчас идет речь, является крошечным клубком, сплетенным из нитей синтетической ДНК. Одни из нитей содержат входные данные, а другие являются устройствами вывода информации, которые могут флюоресцировать, излучая свет, являющийся комбинацией из пяти длин волн, синего, оранжевого, коричневого, красного и зеленого цветов, которыми кодируется 5-битный результат.
Биты исходной информации кодируются путем присутствия или наличия определенных оснований с одной стороны двойной цепочки ДНК, а последовательность логических операций с этими данными - последовательностью оснований на другой стороне молекулы. Таким образом, цепочки ДНК, длиной в 10 пар оснований могут содержать в себе числа от 0 до 1023. И поэтому исследователи для своей демонстрации выбрали число 900, являющееся последним возможным идеальным квадратом, предоставленным в такой ДНК-системе исчисления.
К сожалению, то, что было сделано учеными, пока не является аналогом полноценного программируемого компьютера и даже банального калькулятора. Это - специализированная система, которая по определенным правилам (извлечение квадратного корня) переводит входную последовательность ДНК в соответствующий световой образ. Тем не менее, данная технология представляет собой один из новых способов построения биологических компьютеров, отличающийся от других, основанных на использовании ферментов или самособирающихся молекул-нитей ДНК.
В своих дальнейших исследованиях ученые планируют, используя точно такой же подход, реализовать выполнение еще более сложных математических вычислений. И если это все завершится успехом, то данная технология может быть использована в качестве "математического сопроцессора", способного выполнять ряд определенных сложных операций, облегчая работу биологическому "центральному процессору", который может быть построен на совершенно иных принципах.
Источник
https://gizmodo.com/using-a-dna-based-computer-scientists-get-the-square-r-1841070157
Нет комментариев